Czynniki wpływające na kompresję, trwałe odkształcenie wulkanizowanej gumy i jej kontrola
Zestaw kompresji jest jednym z ważnych wskaźników wydajności produktów gumowych. Wielkość zestawu kompresyjnego gumy wulkanizowanej jest powiązana z elastycznością i odzyskiem gumy wulkanizowanej. Elastyczność i odzyskiwanie to dwie powiązane ze sobą właściwości. Niektórzy po prostu uważają, że elastyczność gumy jest dobra, jej regeneracja szybka, a trwała deformacja niewielka. To zrozumienie nie wystarcza. Gdy odkształcenie gumy jest spowodowane wydłużeniem łańcucha molekularnego, jego odzysk (lub rozmiar trwałej deformacji) zależy głównie od sprężystości gumy; jeśli odkształcenie gumy wiąże się z niszczeniem sieci i względnym ruchem łańcucha molekularnego, ta część można uznać za nieodzyskaną, nie ma nic wspólnego z elastycznością. Dlatego wszystkie czynniki wpływające na elastyczność i odzysk gumy są czynnikami wpływającymi na ściskanie i trwałe odkształcenie gumy wulkanizowanej. Czynniki wpływające na zdolność odzysku gumy to siła międzycząsteczkowa (lepkość), zmiana lub zniszczenie struktury sieci oraz przemieszczenie międzycząsteczkowe.
Elastyczność – Elastyczność gumy wskazuje na łatwość rotacji w obrębie łańcucha molekularnego gumy i grup bocznych lub elastyczność łańcucha molekularnego gumy oraz wielkość siły międzycząsteczkowej. W przypadku gumy wulkanizowanej jej elastyczność jest również powiązana z gęstością i regularnością sieci sieciowej. Elastyczność i trwałe odkształcenie rozciągające – często mówimy, że naturalny kauczuk ma dobrą elastyczność, ale jego trwałe odkształcenie rozciągające jest często bardzo duże. Wynika to głównie z dużego wydłużenia naturalnej gumy, która powoduje uszkodzenia sieci podczas procesu wydłużania. A względne przemieszczenie łańcucha molekularnego jest bardzo duże, proces odzyskiwania po pęknięciu jest długi, a część nieodwracalna rośnie. Jeśli porównać trwałe odkształcenie wynikające ze stałego wydłużenia, trwała deformacja kauczuku naturalnego niekoniecznie jest bardzo duża. Elastyczność uderzeniowa lub odporność mierzy się przy stałym obciążeniu (lub stałej energii). Jego elastyczność jest bezpośrednio związana ze stopniem sieciowania lub modułem wulkanizacji. Wyraża elastyczność gumy i lepkość (lub absorpcję). kompleksowe.
Zestaw ściskania mierzy się przy stałych warunkach odkształcenia, a jego wartość jest powiązana z elastycznością i zdolnością do odzysku gumy.
1. Elastyczność gumy
1) Rodzaj sprężystości gumy zależy od trudności wewnętrznej rotacji łańcucha molekularnego gumy oraz wielkości siły międzycząsteczkowej. Takie jak kauczuk naturalny, kauczuk butadienowy, butylowy, silikonowy itd. są uważane za gumy o dobrej elastyczności.
2) Wielkość masy cząsteczkowej wpływa na stopień zgięcia łańcucha molekularnego oraz liczbę bezużytecznych końców. Masa cząsteczkowa jest duża, a elastyczność dobra.
3) Skład chemiczny i struktura kauczuku kopolimerowego, kauczuku styren-butadienowy, kauczuku nitrylowo-butadienowego, wraz ze wzrostem zawartości styrenu i akrylonitrylu, elastyczność się pogarsza. W gumie etylen-propylenowej elastyczność jest najlepsza, gdy zawartość propylenu wynosi od 40% do 50%. Kopolimer powstały w tym czasie to kopolimer losowy. Jeśli zawartość etylenu przekracza 70%, powstaje dłuższy blok etylenu. Łatwo jest tworzyć kryształy i powodować utratę elastyczności gumy etylenpropylenowej.
2. Wpływ wypełniaczy wzmacniających na elastyczność wulkanizacji
Wypełniacze zbrojeniowe bez węgla czarnego uszkadzają elastyczność gumy i zwiększają stężenie kompresji. Wynika to z faktu, że cząsteczki gumy ślizgają się po powierzchni nieaktywnego wypełniacza pod wpływem naprężenia, a po usunięciu naprężenia proces regeneracji łańcucha molekularnego jest utrudniony. Zastosowanie środków sprzęgających może znacznie poprawić wpływ wypełniaczy niewzmacniających na elastyczność wulkanizacji (poprawiając dyspersyjność i aktywność powierzchniową wypełniaczy). Większość literatury wskazuje, że wraz ze wzrostem rozmiaru cząstek czarnego węgla elastyczność wulkanizowanej gumy się zwiększa, jednak wpływ ilości wypełnienia na elastyczność wulkanizowanej gumy jest często pomijany. W rzeczywistości różne wyroby gumowe mają określone wymagania dotyczące twardości i wytrzymałości. Na przykład, gdy niskowzmacniający czarnowęglowy używa się samodzielnie, należy zwiększyć jego ilość, co również uszkodzi elastyczność i odzysk gumy. W gumie wulkanizowanej o określonym stopniu odkształcenia ilość odkształcenia wypełnionego łańcucha molekularnego gumy jest większa niż ilość makroskopowej deformacji, a wartość rozszerzona jest proporcjonalna do ilości wypełnienia. Wzrost ilości odkształcenia wpływa również na przemieszczenie i odzyskiwanie łańcucha molekularnego gumy oraz zwiększa trwałe odkształcenie. Zastosowanie odpowiednich środków zbrojeniowych i odpowiednich procesów mieszania pozwala uzyskać idealną strukturę związku gumowego i uzyskać wysoce elastyczną gumę wulkanizowaną.
3. Zmiękczacze i plastyfikatory
Zmiękczacze i plastyfikatory mogą nie tylko zwiększyć elastyczność gumy (zmniejszyć siłę między cząsteczkami i zwiększyć elastyczność łańcuchów molekularnych), ale także zwiększyć mobilność łańcuchów molekularnych. Jednak te dwa efekty można dostosować za pomocą rozsądnej dawki i połączenia zmiękczaczy i plastyfikatorów oraz odpowiednich technik przetwarzania, aby uzyskać gumę wulkanizowaną o dobrej elastyczności. Czasami może mieć efekty specjalne.
Po czwarte, wpływ stopnia sieciowania gumy wulkanizowanej oraz struktury gumy wulkanizowanej na ustalenie kompresji
1) Wpływ stopnia sieciowania. Pod wpływem długotrwałego stresu następuje względne przemieszczenie łańcucha molekularnego gumowego łańcucha, co prowadzi do relaksacji naprężeń. W niektórych przypadkach może nawet opaść do zera. Po usunięciu naprężenia zdolność regeneracji cząsteczek gumy zostanie zmniejszona lub nawet utracona. Powoduje trwałe odkształcenie. Wyższy stopień sieci krzyżowych może zmniejszyć przemieszczenie i relaksację naprężeń cząsteczek gumy, utrzymać wyższą zdolność odzysku oraz zmniejszyć utrzymanie ściskania.
2) Wpływ wulkanizacji Zestaw kompresji gumy wulkanizowanej zwykle odbywa się w wyższej temperaturze. Efekt po wulkanizacji niezużytego środka wulkanizującego powoduje, że zdeformowane cząsteczki gumy są związane nowo powstałymi wiązaniami sieciującymi, a odzyskiwanie cząsteczek gumy po usunięciu naprężenia jest utrudnione, co skutkuje większą trwałą deformacją. Ten efekt po sieciowaniu różni się od stopnia sieciowania opisanego w punkcie 1.
3) Struktura sieciowa i relaksacja naprężeń chemicznych Wiązanie sieciowe polisiarczkowe jest utleniane w wysokiej temperaturze przez długi czas, a wiązanie krzyżowe zostaje przerwane, co prowadzi do rozluźnienia naprężeń chemicznych i przesunięcia łańcucha molekularnego. Zerwane ogniwa krzyżowe tworzą nowe ogniwa tam, gdzie nie ma siły. Wzrost zbioru ściskania spowodowany relaksacją naprężeń chemicznych jest spowodowany podwójnym efektem przemieszczenia łańcucha molekularnego i utrudnionego odzyskiwania łańcucha molekularnego. Rozwiązaniem jest zmiana struktury sieciowanej i wzmocnienie efektu antyoksydacyjnego.
5. Wpływ trwałej deformacji kompresji w niskiej temperaturze (współczynnik odporności na zimno)
Czynniki kompresji niskotemperaturowej oraz trwałej deformacji gumy wulkanizowanej można nadal uznać za elastyczność i odzysk. Manifestacją jest krystalizacja i witryfikacja łańcucha molekularnego gumy. Rozwiązanie to: jednym z nich jest obniżenie temperatury przejścia szkła gumy; Drugim jest zniszczenie krystaliczności gumy. W przypadku różnych odmian kauczuku stosowane są różne środki. Na przykład dla naturalnej gumy, którą łatwo krystalizować, można użyć modyfikatorów lub wulkanizacji wysokotemperaturowej, aby uzyskać określoną ilość struktury trans i zniszczyć jej krystalinność w niskich temperaturach. W przypadku gumy chloroprenowej i etylen-propylenowej konieczne jest wybranie odmian trudnych do krystalizacji oraz zastosowanie plastyfikatorów odpornych na zimno, aby obniżyć temperaturę przejścia szklanego. W przypadku gumy nitrylowej plastyfikatory odporne na zimno są głównie stosowane w celu obniżenia temperatury przejścia szkła. Czasami można zastosować niekonwencjonalne metody, aby osiągnąć cel.
6. Trwała deformacja kompresyjna o wysokiej twardości (Sauer A75° do 90°) gumy wulkanizowanej
Trwałe sprężanie gumy o wysokiej twardości jest stosunkowo słabe, ponieważ aby zwiększyć twardość, do gumy dodaje się dużą ilość czarnego węgla, co powoduje spadek zawartości gumy, spadek elastyczności oraz zmniejszenie usztywnienia. W takim przypadku można rozważyć surową gumę o wyższej lepkości Mooneya, a do osiągnięcia szybkiego wzrostu twardości przy zachowaniu wysokiej zawartości gumy można użyć czarnego węgla o wysokiej strukturze. Z drugiej strony, można to również uznać za zwiększenie przejścia systemu wulkanizacji. Sposób łączenia gęstości.
Maszyna Qiaolian ZapewnijMaszyna do formowania gumy. Jeśli interesuje Cię formowanie wtryskowe na sprężanie. Witamy w zostaweniu wiadomości!
Elastyczność – Elastyczność gumy wskazuje na łatwość rotacji w obrębie łańcucha molekularnego gumy i grup bocznych lub elastyczność łańcucha molekularnego gumy oraz wielkość siły międzycząsteczkowej. W przypadku gumy wulkanizowanej jej elastyczność jest również powiązana z gęstością i regularnością sieci sieciowej. Elastyczność i trwałe odkształcenie rozciągające – często mówimy, że naturalny kauczuk ma dobrą elastyczność, ale jego trwałe odkształcenie rozciągające jest często bardzo duże. Wynika to głównie z dużego wydłużenia naturalnej gumy, która powoduje uszkodzenia sieci podczas procesu wydłużania. A względne przemieszczenie łańcucha molekularnego jest bardzo duże, proces odzyskiwania po pęknięciu jest długi, a część nieodwracalna rośnie. Jeśli porównać trwałe odkształcenie wynikające ze stałego wydłużenia, trwała deformacja kauczuku naturalnego niekoniecznie jest bardzo duża. Elastyczność uderzeniowa lub odporność mierzy się przy stałym obciążeniu (lub stałej energii). Jego elastyczność jest bezpośrednio związana ze stopniem sieciowania lub modułem wulkanizacji. Wyraża elastyczność gumy i lepkość (lub absorpcję). kompleksowe.
Zestaw ściskania mierzy się przy stałych warunkach odkształcenia, a jego wartość jest powiązana z elastycznością i zdolnością do odzysku gumy.
1. Elastyczność gumy
1) Rodzaj sprężystości gumy zależy od trudności wewnętrznej rotacji łańcucha molekularnego gumy oraz wielkości siły międzycząsteczkowej. Takie jak kauczuk naturalny, kauczuk butadienowy, butylowy, silikonowy itd. są uważane za gumy o dobrej elastyczności.
2) Wielkość masy cząsteczkowej wpływa na stopień zgięcia łańcucha molekularnego oraz liczbę bezużytecznych końców. Masa cząsteczkowa jest duża, a elastyczność dobra.
3) Skład chemiczny i struktura kauczuku kopolimerowego, kauczuku styren-butadienowy, kauczuku nitrylowo-butadienowego, wraz ze wzrostem zawartości styrenu i akrylonitrylu, elastyczność się pogarsza. W gumie etylen-propylenowej elastyczność jest najlepsza, gdy zawartość propylenu wynosi od 40% do 50%. Kopolimer powstały w tym czasie to kopolimer losowy. Jeśli zawartość etylenu przekracza 70%, powstaje dłuższy blok etylenu. Łatwo jest tworzyć kryształy i powodować utratę elastyczności gumy etylenpropylenowej.
2. Wpływ wypełniaczy wzmacniających na elastyczność wulkanizacji
Wypełniacze zbrojeniowe bez węgla czarnego uszkadzają elastyczność gumy i zwiększają stężenie kompresji. Wynika to z faktu, że cząsteczki gumy ślizgają się po powierzchni nieaktywnego wypełniacza pod wpływem naprężenia, a po usunięciu naprężenia proces regeneracji łańcucha molekularnego jest utrudniony. Zastosowanie środków sprzęgających może znacznie poprawić wpływ wypełniaczy niewzmacniających na elastyczność wulkanizacji (poprawiając dyspersyjność i aktywność powierzchniową wypełniaczy). Większość literatury wskazuje, że wraz ze wzrostem rozmiaru cząstek czarnego węgla elastyczność wulkanizowanej gumy się zwiększa, jednak wpływ ilości wypełnienia na elastyczność wulkanizowanej gumy jest często pomijany. W rzeczywistości różne wyroby gumowe mają określone wymagania dotyczące twardości i wytrzymałości. Na przykład, gdy niskowzmacniający czarnowęglowy używa się samodzielnie, należy zwiększyć jego ilość, co również uszkodzi elastyczność i odzysk gumy. W gumie wulkanizowanej o określonym stopniu odkształcenia ilość odkształcenia wypełnionego łańcucha molekularnego gumy jest większa niż ilość makroskopowej deformacji, a wartość rozszerzona jest proporcjonalna do ilości wypełnienia. Wzrost ilości odkształcenia wpływa również na przemieszczenie i odzyskiwanie łańcucha molekularnego gumy oraz zwiększa trwałe odkształcenie. Zastosowanie odpowiednich środków zbrojeniowych i odpowiednich procesów mieszania pozwala uzyskać idealną strukturę związku gumowego i uzyskać wysoce elastyczną gumę wulkanizowaną.
3. Zmiękczacze i plastyfikatory
Zmiękczacze i plastyfikatory mogą nie tylko zwiększyć elastyczność gumy (zmniejszyć siłę między cząsteczkami i zwiększyć elastyczność łańcuchów molekularnych), ale także zwiększyć mobilność łańcuchów molekularnych. Jednak te dwa efekty można dostosować za pomocą rozsądnej dawki i połączenia zmiękczaczy i plastyfikatorów oraz odpowiednich technik przetwarzania, aby uzyskać gumę wulkanizowaną o dobrej elastyczności. Czasami może mieć efekty specjalne.
Po czwarte, wpływ stopnia sieciowania gumy wulkanizowanej oraz struktury gumy wulkanizowanej na ustalenie kompresji
1) Wpływ stopnia sieciowania. Pod wpływem długotrwałego stresu następuje względne przemieszczenie łańcucha molekularnego gumowego łańcucha, co prowadzi do relaksacji naprężeń. W niektórych przypadkach może nawet opaść do zera. Po usunięciu naprężenia zdolność regeneracji cząsteczek gumy zostanie zmniejszona lub nawet utracona. Powoduje trwałe odkształcenie. Wyższy stopień sieci krzyżowych może zmniejszyć przemieszczenie i relaksację naprężeń cząsteczek gumy, utrzymać wyższą zdolność odzysku oraz zmniejszyć utrzymanie ściskania.
2) Wpływ wulkanizacji Zestaw kompresji gumy wulkanizowanej zwykle odbywa się w wyższej temperaturze. Efekt po wulkanizacji niezużytego środka wulkanizującego powoduje, że zdeformowane cząsteczki gumy są związane nowo powstałymi wiązaniami sieciującymi, a odzyskiwanie cząsteczek gumy po usunięciu naprężenia jest utrudnione, co skutkuje większą trwałą deformacją. Ten efekt po sieciowaniu różni się od stopnia sieciowania opisanego w punkcie 1.
3) Struktura sieciowa i relaksacja naprężeń chemicznych Wiązanie sieciowe polisiarczkowe jest utleniane w wysokiej temperaturze przez długi czas, a wiązanie krzyżowe zostaje przerwane, co prowadzi do rozluźnienia naprężeń chemicznych i przesunięcia łańcucha molekularnego. Zerwane ogniwa krzyżowe tworzą nowe ogniwa tam, gdzie nie ma siły. Wzrost zbioru ściskania spowodowany relaksacją naprężeń chemicznych jest spowodowany podwójnym efektem przemieszczenia łańcucha molekularnego i utrudnionego odzyskiwania łańcucha molekularnego. Rozwiązaniem jest zmiana struktury sieciowanej i wzmocnienie efektu antyoksydacyjnego.
5. Wpływ trwałej deformacji kompresji w niskiej temperaturze (współczynnik odporności na zimno)
Czynniki kompresji niskotemperaturowej oraz trwałej deformacji gumy wulkanizowanej można nadal uznać za elastyczność i odzysk. Manifestacją jest krystalizacja i witryfikacja łańcucha molekularnego gumy. Rozwiązanie to: jednym z nich jest obniżenie temperatury przejścia szkła gumy; Drugim jest zniszczenie krystaliczności gumy. W przypadku różnych odmian kauczuku stosowane są różne środki. Na przykład dla naturalnej gumy, którą łatwo krystalizować, można użyć modyfikatorów lub wulkanizacji wysokotemperaturowej, aby uzyskać określoną ilość struktury trans i zniszczyć jej krystalinność w niskich temperaturach. W przypadku gumy chloroprenowej i etylen-propylenowej konieczne jest wybranie odmian trudnych do krystalizacji oraz zastosowanie plastyfikatorów odpornych na zimno, aby obniżyć temperaturę przejścia szklanego. W przypadku gumy nitrylowej plastyfikatory odporne na zimno są głównie stosowane w celu obniżenia temperatury przejścia szkła. Czasami można zastosować niekonwencjonalne metody, aby osiągnąć cel.
6. Trwała deformacja kompresyjna o wysokiej twardości (Sauer A75° do 90°) gumy wulkanizowanej
Trwałe sprężanie gumy o wysokiej twardości jest stosunkowo słabe, ponieważ aby zwiększyć twardość, do gumy dodaje się dużą ilość czarnego węgla, co powoduje spadek zawartości gumy, spadek elastyczności oraz zmniejszenie usztywnienia. W takim przypadku można rozważyć surową gumę o wyższej lepkości Mooneya, a do osiągnięcia szybkiego wzrostu twardości przy zachowaniu wysokiej zawartości gumy można użyć czarnego węgla o wysokiej strukturze. Z drugiej strony, można to również uznać za zwiększenie przejścia systemu wulkanizacji. Sposób łączenia gęstości.
Maszyna Qiaolian ZapewnijMaszyna do formowania gumy. Jeśli interesuje Cię formowanie wtryskowe na sprężanie. Witamy w zostaweniu wiadomości!
